JP4260929B2 - 光学的情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２枚の基板を貼り合わせてなる記録可能な光学的情報記録媒体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー光線を利用して高密度な情報の記録あるいは再生を行う技術は公知であり、例えば光ディスクが実用化されている。光ディスクは、再生専用型、追記型、書き換え型に大別することができる。再生専用型は、音楽情報を記録したコンパクト・ディスクと称されるディスクや画像情報を記録したレーザー・ディスクと称されるディスク等として商品化され、また追記型は、文書ファイルや静止画ファイル等として商品化されている。現在では、書き換え型を中心に研究開発が進められており、この書き換え型は、パソコン用のデータファイル等として商品化されつつある。
【０００３】
光ディスクの形態としては、厚さ１．２mmの透明樹脂基板の一方の表面に記録層を設け、その上にオーバーコート等の保護膜を設けたもの、あるいは基板と同一の保護板を接着剤により貼り合わせたものが一般的である。
【０００４】
一方、近年、光ディスクの高密度化を図るために、レーザー波長を短くし、かつ開口数（ＮＡ）の大きな対物レンズを用いる検討がなされている。しかし、レーザー波長を短くしたり、開口数（ＮＡ）を大きくする程、レーザー光の入射方向に対するディスクの傾き角度（チルト）の許容値が小さくなる。このチルトの許容値を大きくするには、基板厚さ（基板表面から記録層までの厚さ）を薄くすることが有効であり、例えばデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）では、基板厚さを０．６mmとしている。厚さ０．６mmの樹脂基板は、単板では機械的強度が弱いために、記録層を内側にして２枚の基板を貼り合わせている。
【０００５】
貼り合わせ方法としては、ホットメルト樹脂を一方の基板の面に塗布した後に各基板を密着・プレスする方法、各基板間に粘着シート（両面テープ）を介在させて貼り合わせる方法、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂を一方の基板上に塗布し、各基板を密着してからＵＶ照射して硬化させる方法等がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディスクの基板の厚さを０.６mm程度まで薄くした場合には、この基板の表面に書き換え可能な記録媒体を含む薄膜層を成膜すると、基板が大きく反ることが分かった。
【０００７】
この様な現象は、ディスクの基板の厚さを０.６mm程度まで薄くしても、再生専用の記録媒体、つまり金属反射層（Ａｌ，Ａｕ等）を含む薄膜層を該基板に成膜したときには発生せず、また厚さ１.２mmの基板を用いるならば、書き換え可能な記録媒体を含む薄膜層又は再生専用の記録媒体を含む薄膜層にかかわらず、発生しなかった。
【０００８】
原因は、書き換え可能型では、薄膜層として、記録層及び該記録層を保護する誘電体層を形成するが、誘電体層の成膜によって大きな内部応力を発生するため、機械的強度の弱い基板を反らすためと考えられる。
【０００９】
この様な大きな反りを有する基板と反っていない他の基板を貼り合わせて、片面からのみ記録再生が可能な光ディスクを作製した場合、この光ディスクにも大きな反りが発生し、実用的な光ディスクを提供することができない。
【００１０】
ただし、同一の薄膜層を有する２枚の基板を対向させて貼り合わせる場合には、両者の基板が反っているので、それぞれの応力がバランスを保ち、結果として平面度の高い貼り合わせディスクを得ることができる。しかし、片面に記録する光ディスクでは、両面ともに、記録層を含む薄膜層を設けることはコストアップの大きな要因になる。
【００１１】
そこで、本発明は、２枚の薄型基板を貼り合わせた片面記録再生型であっても、反らずに平坦で、かつコストの低い光学的情報記録媒体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の光学的情報記録媒体は、誘電体層と信号記録用の記録層を少なくとも形成した第１の基板の表面を第２の基板に対向させて、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせた光学的情報記録媒体であって、相互に面対称に反った前記第１の基板及び前記第２の基板を貼り合わせて、平板状に形成し、前記第１の基板に対向する前記第２の基板の表面に、誘電体層と金属層を含む薄膜層が形成されたことを特徴とする。
【００１５】
１実施形態では、前記薄膜層は、前記第１の基板の表面に形成された誘電体層と同一材料の層を含む。
【００１７】
１実施形態では、前記薄膜層の膜厚は、前記第１の基板と略同一の反りが前記第２の基板に生じる様な厚みに設定される。
【００１８】
１実施形態では、前記第１の基板に対向しない側の前記第２の基板の面に、硬化収縮型の樹脂層を形成している。
【００１９】
１実施形態では、前記硬化収縮型の樹脂層は、紫外線硬化樹脂である。
【００２０】
１実施形態では、前記硬化収縮型の樹脂層は、紫外線に対して透明である。
【００２１】
１実施形態では、前記硬化収縮型の樹脂層は、可視光に対して不透明である。
【００２２】
１実施形態では、前記硬化収縮型の樹脂層によって、図柄を形成している。
【００２９】
本発明の光学的情報記録媒体は、複数の誘電体層、該各誘電体層間に介在する信号記録用の記録層、及び金属層を形成した第１の基板と、少なくとも１つの誘電体層、及び金属層からなる信号記録不可能な薄膜を形成した第２の基板とを備え、前記各誘電体層、前記記録層、及び前記各金属層を前記第１の基板と前記第２の基板間に挟み込んで、該各基板を貼り合わせている。
【００３０】
１実施形態では、前記第１の基板に形成された各誘電体層の合計膜厚と、前記第２の基板に形成された各誘電体層の合計膜厚が略等しい。
【００３１】
本発明の光学的情報記録媒体は、誘電体層と信号記録用の記録層を少なくとも形成した第１の基板と、硬化収縮型の樹脂層を形成した第２の基板とを備え、前記誘電体層及び前記記録層を前記第１の基板と前記第２の基板間に挟み込み、かつ前記硬化収縮型の樹脂層を前記第１の基板に対向させずに、該各基板を貼り合わせている。
【００３２】
１実施形態では、前記硬化収縮型の樹脂層は、紫外線硬化樹脂である。
【００３３】
本発明の光学的情報記録媒体は、誘電体層、信号記録用の記録層を少なくとも有する情報層が形成された第１の基板と、前記情報層上に形成された硬化収縮型の第１の樹脂層と、第２の基板と、前記第１の樹脂層と前記第２の基板との間に形成された第２の樹脂層とを有することを特徴とする光学的情報記録媒体である。
また１実施形態では、前記第２の樹脂層の内周端は、前記第１の樹脂層の内周端より内周側であることを特徴とする。
【００３４】
１実施形態では、前記第１の基板に対向する前記第２の基板の表面に、前記第１の基板の前記硬化収縮型の樹脂層よりも引っ張り応力が小さな樹脂層を形成している。
【００３５】
１実施形態では、前記第２の基板の表面に形成された前記樹脂層は、前記第１の基板の前記硬化収縮型の樹脂層よりも膜厚が薄い。
【００３６】
１実施形態では、前記第２の基板の表面に形成された前記樹脂層は、紫外線に対して透明である。
【００３７】
１実施形態では、前記第２の基板の表面に形成された前記樹脂層は、可視光に対して不透明である。
【００３８】
１実施形態では、前記第２の基板の表面に形成された前記樹脂層によって、図柄を形成している。
【００３９】
１実施形態では、前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの少なくとも一方は、０.８mm以下の厚さである。
【００４０】
本発明の光学的情報記録媒体の製造方法は、第１の基板の表面に、誘電体層と信号記録用の記録層を少なくとも形成する第１工程と、前記第１の基板と同様な反りを第２の基板に発生させる第２工程と、同様に反った前記第１の基板と前記第２の基板を面対称に配置し、該各基板を貼り合わせて平板状にする第３工程とを有し、前記第２工程は、前記第１の基板に対向する前記第２の基板の表面に、誘電体層と金属層を含む薄膜層を形成する工程であることを特徴とする。
【００４３】
１実施形態では、前記薄膜層は、前記第１の基板の表面に形成された誘電体層と同一材料の層を含む。
【００４５】
１実施形態では、前記第２工程は、前記第１の基板に対向しない側の前記第２の基板の面に、硬化収縮型の樹脂層を形成する工程である。
【００４６】
１実施形態では、前記硬化収縮型の樹脂層は、紫外線硬化樹脂である。
【００４８】
本発明の光学的情報記録媒体の製造方法は、第１の基板の表面に、誘電体層と信号記録用の記録層を少なくとも形成する第１工程と、前記第１の基板の表面に、硬化収縮型の樹脂層を形成する第２工程と、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせる第３工程とを有する光学的情報記録媒体の製造方法。
【００４９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施形態の概略を説明する。
【００５０】
書き換え可能な記録媒体の一般的な構造は、ポリカーボネイト等の透明基板上に複数の誘電体層を形成すると共に、これらの誘電体層間に記録層をサンドイッチして設け、さらに必要に応じて反射層を設ける。誘電体層は、侵入してくる水分や酸素から記録層を保護し、また信号記録時に記録層が高温に達するため、この温度によって基板がダメージを受けるのを保護する等の働きがあり、書き換え可能な記録媒体では、ほとんどのものが誘電体層を必須とする。
【００５１】
誘電体層の材料としては、金属や半金属の酸化物、窒化物、カルコゲン化物、フッ化物、炭化物等及びこれらの混合物、具体的にはＳｉＯ₂，ＳｉＯ，Ａｌ₂０₃，ＧｅＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，Ｔａ₂Ｏ₅，ＴｅＯ₂，ＴｉＯ₂，ＭｏＯ₃，ＷＯ₃，ＺｒＯ₂，Ｓｉ₃Ｎ₄，Ｇｅ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，ＢＮ，ＴｉＮ，ＺｎＳ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＡｇＦ，ＰｂＦ₂，ＭｎＦ₂，ＮｉＦ₂，ＳｉＣ等の単体あるいはこれらの混合物等、さらにはダイヤモンド薄膜、ダイヤモンドライクカーボン等が使用できる。
【００５２】
また、相変化記録を行う場合、記録層材料として、ＧｅＳｂＴｅ，ＩｎＳｂＴｅ，ＩｎＳｂＴｅＡｇ，ＧａＳｂ，ＩｎＧａＳｂ，ＧｅＳｎＴｅ，ＡｇＳｂＴｅ等の合金が使用できる。さらに他のメカニズムにより記録される材料でもよい。上記誘電体層や記録層の成膜は、スパッタ法や真空蒸着法等によって実現できる。スパッタ法や真空蒸着法等によって、薄い基板（例えば０.６mmの厚さの基板）に誘電体層を含む薄膜層を成膜すると、この基板に大きな反りを生じる。この大きな反りを生じた基板と、薄膜層を有さず、反りを生じていない基板を貼り合わせ、これによって片面からのみ記録再生が可能な光ディスクを作製した場合、光ディスクも大きな反りを持ち、該光ディスクが実用的でなくなる。
【００５３】
発明者らは、２枚の基板を同じ程度に反らせたり、一方の基板の反りを抑制してから、該各基板を貼り合わせ、これによって反りを小さく抑制して、平板状の光ディスクを形成するという発想の基に様々な検討を行い、本発明に至った。
【００５４】
次に、具体的な各実施形態を順次詳細に説明する。
【００５５】
（実施形態１）
図１（ａ）乃至（ｆ）は、実施形態１の光ディスクの製造方法を示している。図２（ａ）及び（ｂ）は、実施形態１の光ディスクにおける第１の基板上の積層構造及び第２の基板上の積層構造を示している。
【００５６】
本実施形態１の光ディスクは、厚さ０.６mmの第１の基板１と第２の基板２を貼り合わせてなる。第１の基板１の表面には、信号記録用の案内溝が形成され、更に誘電体層と記録層を少なくとも積層してなる積層情報書き換え層が設けられている。この積層情報書き換え層を設けたことにより、第１の基板１に反りが発生する。このため、第２の基板２の面に誘電体層を設けて、この第２の基板２にも反りを発生させ、この後に第１及び第２の基板１，２を面対称に配置し、第１及び第２の基板１，２を貼り合わせている。これによって、平板状の光ディスクが得られる。
【００５７】
図１（ａ）及び（ｂ）の第１及び第２の基板１，２は、インジェクション法により共に作製され、同一の材質、形状及び大きさを有し、例えば厚さ０.６mm、直径１２０mm、中心穴１ａ，２ａの直径１５mmのポリカーボネイト基板である。第１及び第２の基板１，２の上面には、信号記録用の案内溝が設けてある。
【００５８】
第１の基板１上には．図１（ｃ）のように積層情報書き換え層３を設ける。詳しくは、図２（ａ）に示す様に、第１の基板１の表面にＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなる誘電体層１０２、ＧｅＳｂＴｅ合金からなる記録層１０３、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなる誘電体層１０４、及びＡｌからなる金属層（反射層）１０５を順次積層している。積層情報書き換え層３は、誘電体層１０２、記録層１０３、誘電体層１０４、及び金属層１０５からなる。
【００５９】
第１の基板１上に、スパッタ法によって、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂（ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物からなる）を誘電体層１０２として１１０nm積層し、同じくスパッタ法によって、レーザー照射に応答してアモルファスと結晶間で可逆的に状態変化をするＧｅＳｂＴｅ合金を相変化型の記録層１０３として３０nm積層し、同じくスパッタ法によって、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂を誘電体層１０４として２０nm積層し、同じくスパッタ法によって、Ａｌを金属層１０５として１００nm積層し、これによって積層情報書き換え層３を形成した。
【００６０】
図１（ｃ）に示す様に、第１の基板１は、積層情報書き換え層３の圧縮応力により、積層情報書き換え層３側が凸になるように、外周で約１.５°反った。この反りの原因のほとんどは、積層情報書き換え層３のうち、誘電体層１０２，１０４、つまりＺｎＳ−ＳｉＯ₂に起因する。
【００６１】
反り角は、図３のように定義した。第１及び第２の基板１，２に相当する基板１１をその中心近傍で水平になるように支持台１２に保持し、直径約１mmの平行光であるレーザー光１３を下方から基板１１面に入射し、該レーザ光１３と基板１１面からの反射光１４とのなす角度を反り角α（°）とした。
【００６２】
光ディスクに許容される反り角αは、光ディスクを記録再生する装置により異なるが、例えば０．７°以下に抑える必要がある。
【００６３】
積層情報書き換え層３を成膜した第１の基板１に対して、第２の基板２をそのまま接着剤によって貼り合わせた場合、接着剤がホットメルト樹脂及びＵＶ硬化樹脂のいずれであっても、光ディスクの反り角αが１°以上あり、実用的ではなかった。
【００６４】
そこで、図２（ｂ）に示す様に、第２の基板２の表面に、スパッタ法によって、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなる誘電体層４を約１３０nm設けた。これによって、図１（ｄ）に示す様に、第２の基板２に第１の基板１と同等の反り角を持たせた。
【００６５】
次に、図１（ｅ）に示す様に、第１の基板１上の内周近傍に同心円状にＵＶ硬化樹脂７を滴下し、第２の基板２の誘電体層４を第１の基板１に対向させて、第１及び第２の基板１，２を密着させ、さらに図１（ｆ）に示す様に、第１及び第２の基板１，２を各ガラス板８，９間に挟み込んで、第１及び第２の基板１，２の反りを矯正した状態で、第２の基板２側からＵＶ光１０を照射して、ＵＶ硬化樹脂７を硬化させ、該各基板１，２の貼り合わせを完了した。
【００６６】
なお、第２の基板２の誘電体層４、つまりＺｎＳ−ＳｉＯ₂は、ＵＶ光に対して略透明である。
【００６７】
このようにして作製した光ディスクのチルトは、０.５°以下であり、充分実用的な光ディスクが得られた。ここでは、貼り合わせ工法として、ＵＶ照射法を用いたが、ホットメルト法、粘着テープ法でも同様の効果が得られた。さらには、遅効性のＵＶ硬化樹脂をスピンコートあるいは印刷法によって第１及び第２の基板１，２の表面に塗布し、ＵＶ光を照射して、ＵＶ硬化樹脂に粘着性を持たせた後、第１及び第２の基板１，２をプレスして貼り合わせ、更に完全に硬化する方法（遅効性ＵＶ法）でも同様の効果が得られた。更に、各ガラス板８，９の代わりに、他の材質の板を用いて、第１及び第２の基板１，２を挟み込んだり、他の方法によって第１及び第２の基板１，２の反りを矯正しても良い。
【００６８】
また、第１及び第２の基板１，２として、インジェクション法により作製された同一の基板を用いたが、他の異なる成型機で作製した基板を用いてもよく、本実施例に適用できる基板は作製方法によって限定されるものではない。
【００６９】
さらに、積層情報書き換え層３の各誘電体層１０２，１０４及び第２の基板２の誘電体層４を同一の材料で形成すれば、同一のスパッタ装置の単一のターゲットから離脱した誘電体を第１及び第２の基板１，２に堆積させて、それぞれの誘電体層を共に形成できるというメリットがある。
【００７０】
また、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂を第２の基板２に成膜した場合、膜厚を厚くする程、第２の基板２の反り角は大きくなり、膜厚が約１３０nmのときに、第１の基板１とほぼ同じ反り角になった。第２の基板２の反り角を略等しくすれば、貼り合わせ後の２枚の基板間の応力がバランスして、結果として得られる光ディスクの反りも小さくなることが分かった。すなわち、第２の基板２に成膜する誘電体は、第１の基板１と同じ反り角になるように膜厚を選ぶのがよい。具体的には、同じ材質の誘電体層であれば、第１の基板１上の１つ乃至複数の誘電体層の合計の厚みと、第２の基板２上の１つ乃至複数の誘電体層の合計の厚みが相互に等しいのが最も好ましい。
【００７１】
また、第２の基板２の誘電体層４の上に、さらにＡｌ・Ａｕ等の金属層（反射層）を設けても良い。このとき上述のＵＶ貼り合わせ法を適用することはできないが、ホットメルト法、遅効性ＵＶ法等を適用することができる。第２の基板２に金属層を貼り合わせた場合、樹脂の塗布面に泡が混入しても、該塗布面の泡が金属層によって覆い隠されるので、良好な外観を得ることができる。
【００７２】
さらに、第１の基板１の積層情報書き換え層３として、誘電体層１０２、記録層１０３、誘電体層１０４、金属層１０５の４層を積層した構造としたが、他の積層構造、例えば金属層１０５を有しない積層構造、あるいは誘電体層自体が複数種類の材質を積層してなる積層構造になっていても、本発明の趣旨に反するものではない。
【００７３】
（実施形態２）
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、実施形態２の光ディスクを示すものである。図４（ａ）は、第１の基板５上の積層構造を示し、図４（ｂ）は、第２の基板６上の積層構造を示し、図４（ｃ）は、第１及び第２の基板５，６を含む光ディスクの積層構造を示している。
【００７４】
図４（ａ）に示す様に、第１の基板５の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなる誘電体層２０２、ＧｅＮからなる誘電体層２０３、ＧｅＳｂＴｅ合金からなる記録層２０４、ＧｅＮからなる誘電体層２０５、及びＡｌからなる金属層（反射層）２０６、オーバーコート層２０７を順次積層している。
【００７５】
また、図４（ｂ）に示す様に、第２の基板６の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなる誘電体層２１２、ＧｅＮからなる誘電体層２１３、ＧｅＮからなる誘電体層２１５、及びＡｌからなる金属層（反射層）２１６、オーバーコート層２１７を順次積層している。
【００７６】
図４（ｃ）に示す様に、第１及び第２の基板５，６を樹脂層２２１を介して貼り合わせ、第１及び第２の基板５，６の外側両面にそれぞれのハードコート層２０１，２１１を形成している。
【００７７】
ここで、第２の基板６の表面上の積層構造は、第１の基板５の表面上の積層構造から記録層２０４を除いたものに等しく、第１の基板５の表面上の積層構造と同様に、各誘電体層、金属層、及びオーバーコート層を有する。第１及び第２の基板５，６間では、記録層２０４を除く、各誘電体層、金属層、オーバーコート層のそれぞれの厚みが相互に等しい。
【００７８】
この様に記録層２０４を除いて、第１及び第２の基板５，６の積層構造を同一にした場合は、第１及び第２の基板５，６に略等しい応力が作用して、第１及び第２の基板５，６の反りの程度が相互に等しくなる。また、時間の経過に伴い、第１及び第２の基板５，６に作用するそれぞれの応力が変化しても、これらの応力が常に同じ様に変化するので、長い月日を経過しても、第１及び第２の基板５，６からなる光ディスクを平坦に保つことができる。
【００７９】
ところで、図４（ｃ）に示す光ディスクを第２の基板６側から見た場合、第２の基板６に入射し、金属層２１６によって反射された光は、ＧｅＮからなる誘電体層２１３，２１５によって黄色に着色されるので、光ディスクの記録不可能な面が黄色に見える。
【００８０】
これに対して、光ディスクを第１の基板５側から見た場合、第１の基板５に入射し、金属層２０６によって反射された光は、ＧｅＮからなる誘電体層２０３，２０５によって黄色に着色される共に、ＧｅＳｂＴｅ合金からなる記録層２０４によって青色に着色される。このとき、記録層２０４による青色の着色の程度が強いので、光ディスクの記録可能な面が青色に見える。
【００８１】
したがって、図４（ｃ）の積層構造の光ディスクの場合、記録面と非記録面の識別が容易である。
【００８２】
（実施形態３）
図５（ａ）乃至（ｆ）は、実施形態３の光ディスクの製造方法を示している。
【００８３】
本実施形態３の光ディスクは、厚さ０.６mmの第１の基板２１と第２の基板２２を貼り合わせてなる。第１の基板２１の表面には、信号記録用の案内溝が形成され、更に誘電体層と記録層を少なくとも積層してなる積層情報書き換え層が設けられる。この積層情報書き換え層を設けたことにより、第１の基板２１に反りが発生する。このため、第１の基板２１に対向しない側の第２の基板２２の面に硬化収縮型の樹脂層を設けて、この第２の基板２２にも反りを発生させ、この後に第１及び第２の基板２１，２２を面対称に配置し、第１及び第２の基板２１，２２を貼り合わせている。これによって、平板状の光ディスクが得られる。
図５（ａ）及び（ｂ）の第１及び第２の基板２１，２２は、インジェクション法により共に作製され、同一の材質、形状及び大きさを有し、例えば厚さ０.６mm、直径１２０mm、中心穴２１ａ，２２ａの直径１５mmのポリカーボネイト基板である。第１及び第２の基板２１，２２の上面には、信号記録用の案内溝が設けてある。
【００８４】
第１の基板２１上には、図５（ｃ）のように、積層情報書き換え層２３を設ける。この積層情報書き換え層２３は、上記実施形態１の積層情報書き換え層３と同様の構成とした。従って、第１の基板２１は、積層情報書き換え層２３側が凸になる様に、外周で約１.５°反った。
【００８５】
一方、第１の基板２１に対向しない側の第２の基板２２の面に（第２の基板２２の案内溝がある面と反対側の面）、硬化すると体積が収縮するタイプの樹脂層を設けた。具体的には、放射線硬化型樹脂であるＵＶ硬化樹脂を第２の基板２２の面上に滴下し、第２の基板２２を回転させて（スピンコート）、約５μｍの均質な膜厚とし、その後ＵＶ光を照射した。ＵＶ硬化樹脂は、硬化収縮するため１０％以上の体積変化を生じる。この結果として引っ張り応力が発生して、図５（ｄ）の様に、第２の基板２２は、ＵＶ硬化樹脂層２５を形成した面と反対側の面、つまり案内溝がある面が凸に反った。
【００８６】
次に、図５（ｅ）の様に、第１の基板２１上の内周近傍に同心円状にＵＶ硬化樹脂２７を滴下し、第２の基板２２をＵＶ硬化樹脂層２５が外側になるように対向させて密着させ、さらに図５（ｆ）の様に、第１及び第２の基板２１，２２を各ガラス板２８，２９間に挟み込んで反りを矯正した状態で、第２の基板２２側からＵＶ光３０を照射して、ＵＶ硬化樹脂２７を硬化させ、貼り合わせを完了した。
【００８７】
なお、ＵＶ樹脂層２５は、ＵＶ光に対して略透明な材料を使用した。略透明とすることにより、上述のようなＵＶ硬化樹脂による貼り合わせが可能となる。
【００８８】
このようにして作製したディスクのチルトは、０.５°以下であり、充分実用的な光ディスクが得られた。ここでは、貼り合わせ工法として、ＵＶ照射法を用いたが、ホットメルト法、粘着テープ法、遅効牲ＵＶ法でも同様の効果が得られた。
【００８９】
なお、ＵＶ樹脂層２５として可視光領域で不透明な樹脂を採用すると、上述のＵＶ貼り合わせ法は使用できないが、ホットメルト法、遅効性ＵＶ法等を適用することができる。不透明なＵＶ樹脂層２５を適用した場合、樹脂の塗布面に対応する泡が混入しても、該塗布面の泡がＵＶ樹脂層２５によって覆い隠されるので、良好な外観を得ることができる。
【００９０】
さらに、硬化収縮型の樹脂層をスピンコート法で形成したが、印刷法等によって形成してもよい。印刷法の場合は、樹脂層に図柄を形成することができるので、光ディスクの外観は更に良くなり、またユーザーが必要に応じて記録内容等を記録できる領域を設けることも可能となる。
【００９１】
（実施形態４）
図６（ａ）乃至（ｅ）は、実施形態４の光ディスクの製造方法を示している。また、図７は、第２の基板の製造方法を示している。
【００９２】
本実施形態４の光ディスクは、厚さ０.６mmの第１の基板３１と第２の基板３２を貼り合わせてなる。第１の基板３１の表面には、誘電体層と記録層を少なくとも積層してなる積層情報書き換え層が設けられるので、第１の基板３１に反りが発生する。このため、第２の基板３２を後述するインジェクション法によって作製するに際し、この第２の基板３２にも反りを発生させ、この後に第１及び第２の基板３１，３２を面対称に配置し、第１及び第２の基板３１，３２を貼り合わせている。これによって、平板状の光ディスクが得られる。
図６（ａ）及び（ｂ）の第１及び第２の基板３１，３２は、インジェクション法により共に作製され、同一の材質、形状及び大きさを有し、例えば厚さ０.６mm、直径１２０mm、中心穴３１ａ，３２ａの直径１５mmのポリカーボネイト基板である。第１及び第２の基板３１，３２の上面には、信号記録用の案内溝が設けてある。
【００９３】
インジェクション法とは、図７に示す様な金型Ａと金型Ｂによって形成された内部空間に、溶融した樹脂（例えばポリカーボネイト）を射出することであって、これによって第１及び第２の基板３１，３２が作製される。金型Ｂには、スタンパーＣを設けており、このスタンパーＣによって基板の表面に信号記録用の案内溝が形成される。このとき金型の温度は、射出された樹脂が急激に冷却せず、スタンパーＣの案内溝の形状が基板に忠実に転写される様に、かなり高温（例えば１００℃以上）に保たれる。
【００９４】
ここで、第１の基板３１上には、図６（ｃ）に示す様に、上記実施形態１の積層情報書き換え層３と同様の層３３を積層するので、この第１の基板３１が外周で約１.５°反る。
【００９５】
そこで、第２の基板３２をインジェクション法によって作製するに際し、この第２の基板３２にも、案内溝の面が凸側となる様に、第１の基板３１と同様の反りを発生させる。第２の基板３２の反り角の調整は、インジェクション条件を変化させることで可能である。
【００９６】
例えば、金型Ａと金型Ｂの温度を次の表に示す様な条件１又は条件２で設定すると、第２の基板３２に第１の基板３１と同様の反りが発生する。条件２の方が条件１よりも、第２の基板３２の反りが大きくなる。
【００９７】
【表１】

【００９８】
条件１及び条件２は、特定の金型についての一例に過ない。金型の構造、基板の材質等に応じて、第２の基板３２に第１の基板３１と同様の反りを発生させるための条件は多様に変化する。また、金型の温度によって、基板の複屈折特性等が変化するので、金型の温度設定は、基板の各種の特性を考慮に入れて、設定する必要がある。
【００９９】
次に、図６（ｄ）に示す様に、第１の基板３１上の内周近傍に同心円状にＵＶ硬化樹脂を滴下し、第２の基板３２を案内溝面が内側になるように対向させて密着させ、さらに図６（ｅ）に示す様に、第１及び第２の基板３１，３２を各ガラス板３６，３７間に挟み込んで、反りを矯正した状態で、第２の基板３２側からＵＶ光を照射して、ＵＶ硬化樹脂を硬化させ、貼り合わせを完了した。
【０１００】
このようにして作製した光ディスクのチルトは０.５°以下であり、充分実用的な光ディスクが得られた。
【０１０１】
ここでは、貼り合わせ工法としてＵＶ照射法を用いたが、ホットメルト法、粘着テープ法、遅効性ＵＶ法でも同様の効果が得られた。
【０１０２】
なお、ここでは、第２の基板３２をインジェクション法によって作製するときに、第２の基板３２に反りを生じさせているが、第２の基板３２に反りを発生させ得る基板の作製方法であれば、どの様な方法であっても適用することができる。
【０１０３】
（実施形態５）
図８（ａ）乃至（ｆ）は、実施形態５の光ディスクの製造方法を示している。また、図９は、実施形態５の光ディスクの断面構造を示している。
【０１０４】
本実施形態５の光ディスクは、厚さ０.６mmの第１の基板４１と第２の基板４２を貼り合わせてなる。第１の基板４１の表面には、誘電体層と記録層を少なくとも積層してなる積層情報書き換え層が設けられるので、第１の基板４１に反りが発生する。このため、第１の基板４１の積層情報書き換え層上に、更に硬化収縮する樹脂層を設けて、この第１の基板４１の反りを矯正し、この第１の基板４１を平板状に戻してから、第１及び第２の基板２１，２２を貼り合わせている。これによって、平板状の光ディスクが得られる。
図８（ａ）及び（ｂ）の第１の基板４１，４２は、インジェクション法により共に作製され、同一の材質、形状及び大きさを有し、例えば厚さ０.６mm、直径１２０mm、中心穴４１ａ，４２ａの直径１５mmのポリカーボネイト基板である。第１及び第２の基板４１，４２の上面には、信号記録用の案内溝が設けてある。
【０１０５】
第１の基板４１上には、図８（ｃ）に示す様に、積層情報書き換え層４３を設ける。この積層情報書き換え層４３は、上記実施形態１の積層情報書き換え層３と同様の構成であるため、積層情報書き換え層４３側が凸になる様に、第１の基板４１が外周で約１.５°反った。
【０１０６】
そこで、図８（ｄ）に示す様に、積層情報書き換え層４３上に、さらに硬化収縮型の樹脂層４４を設けて、この樹脂層４４の縮小に伴う応力によって、第１の基板４１の反りを矯正した。具体的には、ＵＶ硬化樹脂を積層情報書き換え層４３上に滴下して、第１の基板４１を回転させて（スピンコート）約５μmmの均質な膜厚の樹脂層４４を形成し、その後ＵＶ光を照射して、該樹脂層４４を硬化させた。ＵＶ硬化樹脂は、硬化収縮するために１０％以上の体積変化を生じ、この結果として引っ張り応力が発生して、第１の基板４１の反りが小さくなる方向に、第１の基板４１が変形した。
【０１０７】
次に、図８（ｅ）に示す様に、積層情報書き換え層４３と樹脂層４４を設けた第１の基板４１上の内周近傍に同心円状にＵＶ硬化樹脂を滴下し、第２の基板４２を信号案内溝が内側になるように対向させて、第１及び第２の基板４１，４２を密着させ、さらに図８（ｆ）に示す様に、第１及び第２の基板４１，４２を各ガラス板４７，４８間に挟み込んで、第２の基板４２側からＵＶ光を照射して、ＵＶ硬化樹脂を硬化させ、貼り合わせを完了した。
【０１０８】
本実施形態５の光ディスクの断面構造の詳細は、図９に示す様に、第１の基板４１の表面に誘電体層１２２、記録層１２３、誘電体層１２４及び金属層１２５からなる積層情報書き換え層４３を形成し、更に樹脂層４４及びオーバコート層１２６を形成している。第１の基板４１のオーバコート層１２６と第２の基板４２間に樹脂層４４を介在させて、第１及び第２の基板４１，４２を貼り合わせ、第１及び第２の基板４１，４２の外側面に、それぞれのハードコート層１２１，１２７を形成している。
【０１０９】
このようにして作製した光ディスクのチルトは０.５°以下であり、充分実用的な光ディスクが得られた。
【０１１０】
ここでは、貼り合わせ工法としてＵＶ照射法を用いたが、ホットメルト法、粘着テープ法、遅効性ＵＶ法でも同様の効果が得られた。
【０１１１】
また、案内溝がある第２の基板４２の面にも、樹脂層を設ける場合には、第１の基板４１上に設けた樹脂層４４より引っ張り応力の小さい樹脂層を設ければ、貼り合わせ後のチルトを小さくすることができる。具体的には、樹脂層４４と同一の材料で膜厚が薄い、あるいは硬化収縮率が小さい材料で樹脂層を形成する。
【０１１２】
ここで、第２の基板４２の案内溝側にも樹脂層を設ける理由は、第１及び第２の基板４１，４２を貼り合わせる接着剤と第２の基板４２の材質との接着力が弱く、この接着力を強化するためである。このとき第１の基板４２に設けた樹脂層がＵＶ光に対して略透明であれば、図８（ｆ）と同様のＵＶ貼り合わせ法を利用することができる。
【０１１３】
案内溝がある第２の基板４２の面に設ける樹脂層として、可視光領域で不透明な樹脂を採用すれば、上述のＵＶ貼り合わせ法を適用できないが、ホットメルト法、遅効性ＵＶ法等を適用することができる。不透明なＵＶ樹脂層を適用した場合、樹脂の塗布面に対応する泡が混入しても、該塗布面の泡が該ＵＶ樹脂層によって覆い隠されるので、良好な外観を得ることができる。
【０１１４】
さらに、案内溝がある第２の基板４２の面に設ける樹脂層は印刷法等によって形成してもよく、印刷法の場合は、樹脂層に図柄を形成することができるので、光ディスクの外観は更に良くなる。
【０１１５】
なお、上記各実施形態１〜５では、厚さ０．６mmの基板を用いたが、本発明は、基板の厚さに限定されるものではない。
【０１１６】
ただし、厚さが０．８mmを超える基板の場合は、積層情報書き換え層を成膜したことによって反りが生じた第１の基板に、平板状の第２の基板を貼り合わせただけでも、光ディスクが反る角度は小さくなり、例えば光ディスクの反り角を０．７°以下に抑えることは可能である。したがって、本発明は、厚さが０．８mm未満の２枚の基板を貼り合わせて光ディスクを作製する場合に特に有効である。
【０１１７】
また、上述の各実施形態では、第２の基板として、片面に信号記録用の案内溝を有するものを採用したが、第２の基板に記録層を設けないため、第２の基板に案内溝が存在しなくても構わない。
【０１１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな様に、本発明によれば、薄い基板を２枚貼り合わせた片面記録再生型でも、チルトが小さくて平坦な光ディスクを提供することができる。すなわち、本発明の光学的情報記録媒体は、レーザーの短波長化、対物レンズの高ＮＡ化を妨げず、より高密度記録が可能な光ディスクシステムの開発及び提供を促進するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）乃至（ｆ）は、本願発明の実施形態１である光ディスクの製造方法を示しており、（ａ）は第１の基板の断面図、（ｂ）は第２の基板の断面図、（ｃ）は積層情報書き換え層を設けた第１の基板の断面図、（ｄ）は薄膜を備えた第２の基板の断面図、（ｅ）は第１の基板と第２の基板間に接着剤を塗布する工程の断面図、（ｆ）は第１の基板と第２の基板との貼り合わせ工程の断面図である。
【図２】（ａ）は実施形態１の光ディスクにおける第１の基板上の積層構造を示す断面図、（ｂ）は実施形態１の光ディスクにおける第２の基板上の積層構造を示す断面図である。
【図３】基板の反り角の測定方法を示す図である。
【図４ａ】本願発明の実施形態２の光ディスクにおける第１の基板上の積層構造を示す断面図である。
【図４ｂ】実施形態２の光ディスクにおける第２の基板上の積層構造を示す断面図である。
【図４ｃ】実施形態２の光ディスクを示す断面図である。
【図５】（ａ）乃至（ｆ）は、本願発明の実施形態３である光ディスクの製造方法を示しており、（ａ）は第１の基板の断面図、（ｂ）は第２の基板の断面図、（ｃ）は積層情報書き換え層を設けた第１の基板の断面図、（ｄ）は薄膜を備えた第２の基板の断面図、（ｅ）は第１の基板と第２の基板間に接着剤を塗布する工程の断面図、（ｆ）は第１の基板と第２の基板との貼り合わせ工程の断面図である。
【図６】（ａ）乃至（ｅ）は、本願発明の実施形態４である光ディスクの製造方法を示しており、（ａ）は第１の基板の断面図、（ｂ）は第２の基板の断面図、（ｃ）は積層情報書き換え層を設けた第１の基板の断面図、（ｄ）は第１の基板と第２の基板間に接着剤を塗布する工程の断面図、（ｅ）は第１の基板と第２の基板との貼り合わせ工程の断面図である。
【図７】実施形態４の第２の基板を製造するための金型を示す断面図である。
【図８】（ａ）乃至（ｆ）は、本願発明の実施形態５である光ディスクの製造方法を示しており、（ａ）は第１の基板の断面図、（ｂ）は第２の基板の断面図、（ｃ）は積層情報書き換え層を設けた第１の基板の断面図、（ｄ）は積層情報書き換え層上に薄膜を設けた第１の基板の断面図、（ｅ）は第１の基板と第２の基板間に接着剤を塗布する工程の断面図、（ｆ）は第１の基板と第２の基板との貼り合わせ工程の断面図である。
【図９】実施形態５の光ディスクを示す断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１ 第１の基板
２，２２，３２，４２ 第２の基板
３ 積層情報書き換え層
４ 誘電体層
８，９，２８，２９，３８，３９，４８，４９ ガラス板
２５ ＵＶ硬化樹脂層
４４ 樹脂層

Claims (25)

1. 誘電体層と信号記録用の記録層を少なくとも形成した第１の基板の表面を第２の基板に対向させて、前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせた光学的情報記録媒体であって、
   相互に面対称に反った前記第１の基板及び前記第２の基板を貼り合わせて、平板状に形成し、
   前記第１の基板に対向する前記第２の基板の表面に、誘電体層と金属層を含む薄膜層が形成されていることを特徴とする光学的情報記録媒体。
2. 前記薄膜層は、前記第１の基板の表面に形成された誘電体層と同一材料の層を含む請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
3. 前記薄膜層の膜厚は、前記第１の基板と略同一の反りが前記第２の基板に生じる様な厚みに設定される請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
4. 前記第１の基板に対向しない側の前記第２の基板の面に、硬化収縮型の樹脂層を形成した請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
5. 前記硬化収縮型の樹脂層は、紫外線硬化樹脂である請求項４に記載の光学的情報記録媒体。
6. 前記硬化収縮型の樹脂層は、紫外線に対して透明である請求項４又は５に記載の光学的情報記録媒体。
7. 前記硬化収縮型の樹脂層は、可視光に対して不透明である請求項４又は５に記載の光学的情報記録媒体。
8. 前記硬化収縮型の樹脂層によって、図柄を形成した請求項７に記載の光学的情報記録媒体。
9. 複数の誘電体層、該各誘電体層間に介在する信号記録用の記録層、及び金属層を形成した第１の基板と、
   少なくとも１つの誘電体層、及び金属層からなる信号記録不可能な薄膜を形成した第２の基板とを備え、
   前記各誘電体層、前記記録層、及び前記各金属層を前記第１の基板と前記第２の基板間に挟み込んで、該各基板を貼り合わせた光学的情報記録媒体。
10. 前記第１の基板に形成された各誘電体層の合計膜厚と、前記第２の基板に形成された各誘電体層の合計膜厚が略等しい請求項９に記載の光学的情報記録媒体。
11. 誘電体層と信号記録用の記録層を少なくとも形成した第１の基板と、
    硬化収縮型の樹脂層を形成した第２の基板とを備え、
    前記誘電体層及び前記記録層を前記第１の基板と前記第２の基板間に挟み込み、かつ前記硬化収縮型の樹脂層を前記第１の基板に対向させずに、該各基板を貼り合わせた光学的情報記録媒体。
12. 前記硬化収縮型の樹脂層は、紫外線硬化樹脂である請求項１１に記載の光学的情報記録媒体。
13. 誘電体層、信号記録用の記録層を少なくとも有する情報層が形成された第１の基板と、
    前記情報層上に形成された硬化収縮型の第１の樹脂層と、
    第２の基板と、
    前記第１の樹脂層と前記第２の基板との間に形成された第２の樹脂層とを有することを特徴とする光学的情報記録媒体。
14. 前記第２の樹脂層の内周端は、前記第１の樹脂層の内周端より内周側であることを特徴とする請求項１３に記載の光学的情報記録媒体。
15. 前記第２の基板と前記第２の樹脂層との間に、前記硬化収縮型の第１の樹脂層よりも引っ張り応力が小さな第３の樹脂層を形成した請求項１３に記載の光学的情報記録媒体。
16. 前記第２の基板の表面に形成された前記第３の樹脂層は、前記第１の基板の前記硬化収縮型の第１の樹脂層よりも膜厚が薄い請求項１５に記載の光学的情報記録媒体。
17. 前記第２の基板の表面に形成された前記第３の樹脂層は、紫外線に対して透明である請求項１５に記載の光学的情報記録媒体。
18. 前記第２の基板の表面に形成された前記第３の樹脂層は、可視光に対して不透明である請求項１５に記載の光学的情報記録媒体。
19. 前記第２の基板の表面に形成された前記第３の樹脂層によって、図柄を形成した請求項１５に記載の光学的情報記録媒体。
20. 前記第１の基板及び前記第２の基板のうちの少なくとも一方は、０.８ｍｍ以下の厚さである請求項１３に記載の光学的情報記録媒体。
21. 第１の基板の表面に、誘電体層と信号記録用の記録層を少なくとも形成する第１工程と、
    前記第１の基板と同様な反りを第２の基板に発生させる第２工程と、
    同様に反った前記第１の基板と前記第２の基板を面対称に配置し、該各基板を貼り合わせて平板状にする第３工程とを有し、
    前記第２工程は、前記第１の基板に対向する前記第２の基板の表面に、誘電体層と金属層を含む薄膜層を形成する工程であることを特徴とする光学的情報記録媒体の製造方法。
22. 前記薄膜層は、前記第１の基板の表面に形成された誘電体層と同一材料の層を含む請求項２１に記載の光情報記録媒体。
23. 前記第２工程は、前記第１の基板に対向しない側の前記第２の基板の面に、硬化収縮型の樹脂層を形成する工程である請求項２１に記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
24. 前記硬化収縮型の樹脂層は、紫外線硬化樹脂である請求項２１に記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
25. 第１の基板の表面に、誘電体層と信号記録用の記録層を少なくとも形成する第１工程と、
    前記第１の基板の表面に、硬化収縮型の樹脂層を形成する第２工程と、
    前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせる第３工程と
    を有する光学的情報記録媒体の製造方法。

Images